第十二章脈寬調(diào)制逆變器

第十二章脈寬調(diào)制逆變器第1頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第12章逆變電路?引言逆變的概念

逆變——與整流相對(duì)應(yīng)，直流電變成交流電。交流側(cè)接電網(wǎng)，為有源逆變。交流側(cè)接負(fù)載，為無(wú)源逆變。逆變與變頻變頻電路：分為交交變頻和交直交變頻兩種。交直交變頻由交直變換（整流）和直交變換兩部分組成，后一部分就是逆變。主要應(yīng)用各種直流電源，如蓄電池、干電池、太陽(yáng)能電池等。交流電機(jī)調(diào)速用變頻器、不間斷電源、感應(yīng)加熱電源等電力電子裝置的核心部分都是逆變電路。本章講述無(wú)源逆變第2頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期三逆變器的分類(lèi)一、按輸出電壓調(diào)節(jié)方式分類(lèi)（1）PAM方式：通過(guò)改變直流電壓的幅值進(jìn)行輸出交流電壓大小的調(diào)節(jié)。（2）PWM方式：輸出電壓是一系列脈沖，調(diào)節(jié)脈沖寬度就可以改變交流電壓有效值。第3頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、按直流電源的性質(zhì)分類(lèi)1、電壓源型2、電流源型第4頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期三以單相橋式逆變電路為例說(shuō)明最基本的工作原理12.3

逆變電路的基本工作原理圖5-1逆變電路及其波形舉例負(fù)載a)b)tS1S2S3S4iouoUduoiot1t2S1~S4是橋式電路的4個(gè)臂，由電力電子器件及輔助電路組成。第5頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期三12.3

逆變電路的基本工作原理S1、S4閉合，S2、S3斷開(kāi)時(shí)，負(fù)載電壓uo為正。S1、S4斷開(kāi)，S2、S3閉合時(shí)，負(fù)載電壓uo為負(fù)。直流電交流電第6頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期三12.3

逆變電路的基本工作原理逆變電路最基本的工作原理

——改變兩組開(kāi)關(guān)切換頻率，可改變輸出交流電頻率。圖5-1逆變電路及其波形舉例a)b)tuoiot1t2電阻負(fù)載時(shí)，負(fù)載電流io和uo的波形相同，相位也相同。阻感負(fù)載時(shí)，io相位滯后于uo，波形也不同。第7頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期三12.3單相橋式PWM逆變器1）逆變電路的分類(lèi)——根據(jù)直流側(cè)電源性質(zhì)的不同電壓型逆變電路——又稱(chēng)為電壓源型逆變電路VoltageSourceTypeInverter-VSTI直流側(cè)是電壓源電流型逆變電路——又稱(chēng)為電流源型逆變電路CurrentSourceTypeInverter-CSTI直流側(cè)是電流源第8頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期三12.2電壓型逆變電路2）電壓型逆變電路的特點(diǎn)圖5-5電壓型全橋逆變電路(1)直流側(cè)為電壓源或并聯(lián)大電容，直流側(cè)電壓基本無(wú)脈動(dòng)。(2)輸出電壓為矩形波，輸出電流因負(fù)載阻抗不同而不同。(3)阻感負(fù)載時(shí)需提供無(wú)功功率。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無(wú)功能量提供通道，逆變橋各臂并聯(lián)反饋二極管。第9頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第10頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期三單相橋式逆變器的電壓控制單脈沖寬度調(diào)制多脈動(dòng)沖寬度調(diào)制正弦脈寬調(diào)制改進(jìn)型正弦脈寬調(diào)制相位移控制第11頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第12頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第13頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第14頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期三5.2.1單相電壓型逆變電路阻感負(fù)載時(shí)，還可采用移相得方式來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓－移相調(diào)壓。a)圖5-7單相全橋逆變電路的移相調(diào)壓方式tOtOtOtOtO?b)uG1uG2uG3uG4uoiot1t2t3iouoV3的基極信號(hào)比V1落后q（0＜q＜180°）。V3、V4的柵極信號(hào)分別比V2、V1的前移180°－q。輸出電壓是正負(fù)各為q的脈沖。改變q就可調(diào)節(jié)輸出電壓。第15頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期三輸出電壓的有效值為輸出電壓基波的有效值第16頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期三電流型逆變電路第17頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期三電流型逆變電路主要特點(diǎn)(1)

直流側(cè)串大電感，電流基本無(wú)脈動(dòng)

12.3

電流型逆變電路直流電源為電流源的逆變電路稱(chēng)為電流型逆變器。

(2)

交流輸出電流為矩形波，與負(fù)載阻抗角無(wú)關(guān)。輸出電壓波形和相位因負(fù)載不同而不同。(3)直流側(cè)電感起緩沖無(wú)功能量的作用，不必給開(kāi)關(guān)器件反并聯(lián)二極管。第18頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月2